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量子隱形傳送「移人術」可想不可求

以量子糾纏理論為基礎的量子隱形傳輸實現了量子信息的「瞬間移動」,但是,量子信息的「霎那移動」不同於光子本身和其它粒子的高速移動,光子和其它粒子的運動以光速為限,經典物理和相對論以光速的不變性和極限性為前提,既然不存在超越光速運動的光子和其它粒子,那麼不會存在光子和其它粒子「瞬間移動」的可能。在量子信息的「瞬間傳遞」和微觀粒子的「光速運動」之間不存在「等效原理」,或者「差異原理」和「突變原理」的機理造成了兩者之間「等效關係」的缺失。既然不存在光子和其它微觀粒子瞬間轉移的可能,那麼一些科學家和科學愛好者「天天如意」、「津津樂道」地構想的「移物論」、「移人論」就沒有實現的可能,就像美學的「移情論」一樣,我們在欣賞一朵賞心悅目的花朵時彷彿將自己的情感「移動」到這朵花上,同樣,我們在理解量子隱形態的「瞬間傳輸」時會聯想到物體和人「超時空挪移」的可能。如果量子糾纏是量子力學中最讓人感到不合理、瘋狂而荒謬的現象,那麼通過量子糾纏所預測的物體和人體的「瞬間移動」已經超越了量子信息傳遞的範疇。就像不能相信十九世紀的物理學家能夠製造一台「永動機」一樣,我們也不能相信二十一世紀的物理學家能夠製造一台「移物機」、「移人機」。

從二十世紀的開端到現在,量子科學技術取得了「驚世駭俗」、「蕩氣迴腸」的成果,人們利用神秘的量子效用發現了諸如:半導體、原子能、核磁共振、激光、超導、巨磁阻、全球衛星定位等各種技術,人們利用更為神奇的量子糾纏正在開發量子通信和量子計算機,其中量子通信技術手段的安全性與糾纏光子的不可測量性,量子信息的不可克隆性有關,量子計算能力的高效性與糾纏光子的數量有關,更多數量的光子糾纏能夠顯著提升量子計算的能力。阿里巴巴、騰訊、京東、百度等互聯網超級公司在數字技術的研發領域投入了大量的人力、物力和財力,我們已經很難將這些公司看成是單純的互聯網銷售公司,它們或者是互聯網技術公司、或者是由互聯網銷售公司轉換而來的混合型互聯網技術公司。如果這些公司現在開發的數據技術是以傳統的電子計算機技術為基礎的,那麼它們在未來數據技術的開發中必然要以現代的量子計數技術為依託。對過去量子科技的回望和對未來量子技術的前瞻使得一些科學家和科學愛好者信心滿懷,他們開始憧憬量子科技在更大範圍、更深程度上的應用,物體和人體的「瞬間轉移」不是新奇的概念和最近的創意,卻在目前的科技教育和科普宣傳中被廣泛地提及和討論,人們想當然地認為,既然處於糾纏態的兩個、或兩個以上的量子能夠發生量子態的同時性變化,這種變化與它們之間的距離無關,那麼作為量子載體的粒子似乎能夠發生同樣的行為,單個、或多個粒子能夠進行「超時空」傳輸,從一個地方神秘地消失,又從另一個地方神秘地出現,比如:從北京的天安門廣場神奇地「隱身」,又從上海的人民廣場神奇地「現身」,反之,從上海的人民廣場「隱身」,又從北京的天安門廣場「現身」。

在國外,一些科學人士認為物體和人體的瞬間移動可以變成現實,他們甚至聲稱研究出了瞬間移位的方法,電影《星際迷航》用科幻的場景展現了人自身的瞬間傳送,一些科學的「有識之士」開發了概念性的「瞬間移動器」,他們設想了瞬間穿越大西洋兩岸的場景,可以即刻出現在紐約的街頭,歡喜地觀看花車遊行表演,即刻出現在巴黎的街頭,歡心地享用一份法式大餐。在國內,一些科學人士受到世界首顆量子通信衛星成功發射和實驗成果首次發布的鼓舞,他們認為,中國古老神話和經典文學中記載的瞬間移物的「超級本領」正在逐步走向現實,認為這種寄託了孩時夢想的「超級能力」在物理學上並非不可能,首先在此地對構成物體的所有粒子進行測量,然後在彼地用同樣的粒子進行複製、得到了一模一樣的物體,這相當於實現了該物體的瞬間傳輸。當我們用「孫悟空的筋斗」、或心理學的「心靈感應」現象來比喻量子糾纏時,孫悟空「瞬間騰挪」的本領指的是糾纏量子之間信息的瞬間傳遞,而不是指糾纏粒子本身的即刻移動。由於光子和其它粒子的移動速度達到、或接近光速,因而在地球和太陽系的尺度上,我們根本不用考慮用量子糾纏的原理來實現物體和人體的瞬間轉移,使用電磁波技術已經達到了這種效果,然而,應用電磁技術實現物體和人體的光速移動時同樣需要將物體和人體分解成一個個的粒子。

無論是使用電磁技術實現物體和人體的「光速傳輸」,還是使用量子糾纏技術實現物體和人體的「瞬間傳輸」,首先要製造一台「量子粉碎機」,實現物體和人體的「量子化」,物體和人體是由原子構成,原子由亞原子粒子組成,將宏觀的物體和人體分解成量子化的粒子和能量,需要將分子結合的化學能和原子結合的原子能釋放出來,其中原子能的數量積極其巨大,現有的原子能技術只能應用少量的核能物質,很難設想「第一步」將一塊物體和一個人體用「量子機器」分解成數量難以計數的亞原子粒子,「第二步」將「雲粒子」通過電磁技術和量子糾纏技術從「始發地」傳送到「目的地」,「第三步」在目的地接收的電磁技術控制的粒子和量子技術控制的「信息比特」進行組合,重現在始發地消失的那一塊物體、那一個人,同樣的道理,將粒子結合成質子和中子,將質子和中子結合成原子,將原子核和電子結合成原子需要注入數量巨大的原子能和電磁能,除非我們能夠開發「冷核技術」,實現對原子分解和原子結合的「冷處理」,否則,我們不能想像對一塊物體和一個人體的「量子化操控」。現在的醫學能夠實現人體器官的移植術,卻根本不能將人體分解到分子和原子、原子核和基本粒子的層面,極其遙遠的未來物理學、或者未來的物理醫學能不能將人體分解和組合到微觀粒子的尺度?經過「量子分解」和「量子組合」之後的人還是不是原來那個活生生的人?如何實現人體粒子和大腦意識的同步傳送?現在的任何預測都將違反「廣義測不準原理」。

儘管潘建偉和他的同事陳宇翱、陸朝陽等在不同的場合都解釋了未來人類利用量子糾纏原理實現物體瞬間移動的可能,他們相信量子力學概念的瞬間移物不是遙不可及的幻想,但是,我們需要在唯心概念的「意念移物」和科學概念的「量子移物」之間找到根本的區別,可以想像將一名旅客從紐約瞬間輸送到倫敦、或從北京瞬間輸送到莫斯科的場景,在十分遙遠的未來去創造一種量子態的運輸方式,但是,量子態的信息傳輸和實物性的粒子傳遞畢竟不屬於同一概念,混淆它們的區別容易造成科學思維的混亂。在量子隱形傳輸中實現的是糾纏粒子之間的信息交換,傳送的「標的物」是粒子的「狀態信息」,而不是粒子本身發生了位置移動。物體和人體由電子和光子、原子核和電子一類的微小粒子構成,電子有「自旋態」、光子有「偏振態」等狀態信息,而量子的隱形傳態是將這些粒子的狀態信息瞬間傳送到和它們相互糾纏的「夥伴粒子」,粒子和「夥伴粒子」自身並不隨之移動,兩者實現的是信息的即刻傳送,一個粒子的狀態信息完全傳送給「夥伴粒子」,幾乎沒有任何的「猶豫」、「遲疑」和「推脫」的行為。從經過檢驗的量子信息的隱形傳輸中不能推導粒子本身的「實物傳送」,或者從量子糾纏原理不能推導「移物術」、「移人術」的可能。即使在量子糾纏現象中傳遞了某種「纏力子」、「纏力波」,這種量子傳送的概念也不同於宏觀的物體和人體的即刻傳送,就像引力、引力波的傳送方式沒有伴隨兩個物體的相互移動一樣。

2017-7-4

( There isn"t a「equivalence principle」 between Quantum teleportation and「Moment of moving object」 or 「the body"s teleport」)


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